“銑刀”科技名詞定義
中文名稱:銑刀 英文名稱:milling cutter 定義:銑削加工用多齒刀具。 所屬學科:機械工程(一級學科);刀具(二級學科);刀具名稱(三級學科)
百科名片
銑刀,是用於銑削加工的、具有一個或多個刀齒的旋轉刀具。工作時各刀齒依次間歇地切去工件的餘量。銑刀主要用於在銑床上加工平麵、臺階、溝槽、成形表麵和切斷工件等。
目錄
種類 結構
種類及其用途 材料 銑切時常見問題 銑削
總結種類 結構
種類及其用途 材料 銑切時常見問題 銑削
總結展開
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種類
銑刀按用途區分有多種常用的型式。
①圓柱形銑刀:用於臥式銑床上加工平麵。刀齒分佈在銑刀的圓周上,按齒形分為直齒和螺旋齒兩種。按齒數分粗齒和細齒兩種。螺旋齒粗齒銑刀齒數少,刀齒強度高,容屑空間大,適用於粗加工;細齒銑刀適用於精加工。 ②麵銑刀:用於立式銑床、端麵銑床或龍門銑床上加工平麵,端麵和圓周上均有刀齒,也有粗齒和細齒之分。其結構有整體式、鑲齒式和可轉位式 3種。 ③立銑刀:用於加工溝槽和臺階麵等,刀齒在圓周和端麵上,工作時不能沿軸向進給。當立銑刀上有通過中心的端齒時,可軸向進給。 ④三麵刃銑刀:用於加工各種溝槽和臺階麵,其兩側麵和圓周上均有刀齒。 ⑤角度銑刀:用於銑削成一定角度的溝槽,有單角和雙角銑刀兩種。 ⑥鋸片銑刀:用於加工深槽和切斷工件,其圓周上有較多的刀齒。為瞭減少銑切時的摩擦,刀齒兩側有15′~1°的副偏角。此外,還有鍵槽銑刀、燕尾槽銑刀、T形槽銑刀和各種成形銑刀等。
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結構
銑刀的結構
分為4種。①整體式:刀體和刀齒制成一體。②整體焊齒式:刀齒用硬質合金或其他耐磨刀具材料制成,並釬焊在刀體上。③鑲齒式:刀齒用機械夾固的方法緊固在刀體上。這種可換的刀齒可以是整體刀具材料的刀頭,也可以是焊接刀具材料的刀頭。刀頭裝在刀體上刃磨的銑刀稱為體內刃磨式;刀頭在夾具上單獨刃磨的稱為體外刃磨式。④可轉位式(見可轉位刀具):這種結構已廣泛用於麵銑刀、立銑刀和三麵刃銑刀等。
銑刀按齒背的加工方式分為兩類
①尖齒銑刀:在後麵上磨出一條窄的刃帶以形成後角,由於切削角度合理,其壽命較高。尖齒銑刀的齒背有直線、曲線和折線3種形式。直線齒背常用於細齒的精加工銑刀。曲線和折線齒背的刀齒強度較好,能承受較重的切削負荷,常用於粗齒銑刀。②鏟齒銑刀:其後麵用鏟削(或鏟磨)方法加工成阿基米德螺旋線的齒背,銑刀用鈍後隻須重磨前麵,能保持原有齒形不變,用於制造齒輪銑刀等各種成形銑刀。
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種類及其用途
大體上分為: 1.平頭銑刀,進行粗銑,去除大量毛坯,小麵積水平平麵或者輪廓精銑;
2.球頭銑刀,進行曲麵半精銑和精銑;小刀可以精銑陡峭麵/直壁的小倒角。 3.平頭銑刀帶倒角,可做粗銑去除大量毛坯,還可精銑細平整麵(相對於陡峭麵)小倒角。 4.成型銑刀,包括倒角刀,T形銑刀或叫鼓型刀,齒型刀,內R刀。 5.倒角刀,倒角刀外形與倒角形狀相同,分為銑圓倒角和斜倒角的銑刀。 6.T型刀,可銑T型槽; 7.齒型刀,銑出各種齒型,比如齒輪。 8.粗皮刀,針對鋁銅合金切削設計之粗銑刀,可快速加工.
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材料
銑刀常見有兩種材料:高速鋼,硬質合金。後者相對前者硬度高,切削力強,可提高轉速和進給率,提高生產率,讓刀不明顯,並加工不銹鋼/鈦合金等難加工材料,但是成本更高,而且在切削力快速交變的情況下容易斷刀。
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銑切時常見問題
尺寸不夠精準: 解決方法: 1.過度切削 減低切削時的深度及寬度 2.機器或固定具缺乏準度 修理機器及固定具 3.機器或固定具缺乏剛性 改變機器固定具或是切削設定 4.刃數太少 使用多刃端銑刀 銑刀發展很快,業內人稱是旋轉類刀具,如圖所示隻是整體硬質合金銑刀,其實,現在更多的銑刀應用在孔加工和型腔加工,這種銑刀大多是安裝刀片的!
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銑削
相關知識
瞭解銑刀,就要先瞭解銑削知識 在優化銑削效果時,銑刀的刀片是另一個重要因素,在任何一次銑削時如果同時參加切削的刀片數多於一個是優點,但同時參加切削的刀片數太多就是缺點,在切削時每一個切削刃不可能同時切削,所要求的功率和參加切削的切削刃多少有關,就切屑形成過程,切削刃負載以及加工結果來說,銑刀相對於工件的位置起到瞭重要作用。在麵銑時,用一把比切削寬度大約大30%的銑刀並且將銑刀位置在接近於工件的中心,那麼切屑厚度變化不大。在切入切出的切屑厚度比在中心切削時的切削厚度稍稍薄一些。 為瞭確保使用足夠高的平均切屑厚度/每齒進給量,必須正確地確定適合於該工序的銑刀刀齒數。銑刀的齒距是有效切削刃之間的距離。可根據這個值將銑刀分為3個類型——密齒銑刀、疏齒銑刀、特密齒銑刀。 和銑削的切屑厚度有關的還有麵銑刀的主偏角,主偏角是刀片主切削刃和工件表麵之間的夾角,主要有45度、90度角和圓形刀片,切削力的方向變化隨著主偏角的不同將發生很大的變化:主偏角為90度的銑刀主要產生徑向力,作用在進給方向,這意味著被加工表麵將不承受過多的壓力,對於銑削結構較弱的工件是比較可靠。 主偏角為45度的銑刀其徑向切削力和軸向大致是相等的,所以產生的壓力比較均衡,對機床功率的要求也比較低,特別適合於銑削產生崩碎切屑的短屑材料工件。
圓形刀片的銑刀意味著主偏角從0度到90度連續變化,這主要取決於切削深度。這種刀片切削刃強度非常高,由於沿長切削刃方向產生的切屑比較薄,所以適合大的進給量,沿刀片徑向切削力的方向在不斷改變,而且在加工過程中所產生的壓力將取決於切削深度。現代刀片幾何槽形的研制使圓形刀片具有平穩的切削效應、對機床功率需求較低、穩定性好等優點。今天,它已不再是一種有效的粗銑刀,在麵銑和立銑中都有廣泛的應用。
銑削方式
相對於工件的進給方向和銑刀的旋轉方向有兩種方式: 第一種是順銑,銑刀的旋轉方向和切削的進給方向是相同的,在開始切削時銑刀就咬住工件並切下最後的切屑。 第二種是逆銑,銑刀的旋轉方向和切削的進給方向是相反的,銑刀在開始切削之前必須在工件上滑移一段,以切削厚度為零開始,到切削結束時切削厚度達到最大。 在三麵刃銑刀、某些立銑或麵銑時,切削力有不同方向。麵銑時,銑刀正好在工件的外側,切削力的方向更應特別註意。順銑時,切削力將工件壓向工作臺,逆銑時切削力使工件離開工作臺。 由於順銑的切削效果最好,通常首選順銑,隻有當機床存在螺紋間隙問題或者有順銑解決不瞭的問題時,才考慮逆銑。 在理想狀況下,銑刀直徑應比工件寬度大,銑刀軸心線應該始終和工件中心線稍微離開一些距離。當刀具正對切削中心放置時,極易產生毛刺。切削刃進入切削和退出切削時徑向切削力的方向將不斷變化,機床主軸就可能振動並損壞,刀片可能碎裂而加工表麵將十分粗糙,銑刀稍微偏離中心,切削力方向將不再波動——銑刀將會獲得一種預載荷。我們可以把中心銑削比做在馬路中心開車。 銑刀刀片每一次進入切削時,切削刃都要承受沖擊載荷,載荷大小取決於切屑的橫截麵、工件材料和切削類型。切入切出時,切削刃和工件之間是否能正確咬合是一個重要方向。
當銑刀軸心線完全位於工件寬度外側時,在切入時的沖擊力是由刀片最外側的刀尖承受的,這將意味著最初的沖擊載荷由刀具最敏感的部位承受。銑刀最後也是以刀尖離開工件,也就是說刀片從開始切削到離開,切削力一直作用在最外側的刀尖上,直到沖擊力卸荷為止。當銑刀的中心線正好位於工件邊緣線上時,當切屑厚度達到最大時刀片脫離切削,在切入切出時沖擊載荷達到最大。當銑刀軸心線位於工件寬度之內時,切入時的最初沖擊載荷沿切削刃由距離最敏感刀尖較遠的部位承受,而且在退刀時刀片比較平穩的退出切削。 對於每一個刀片來說,當要退出切削時切削刃離開工件的方式是重要的。接近退刀時剩餘的材料可能使刀片間隙多少有所減少。當切屑脫離工件時沿刀片前刀麵將產生一個瞬時拉伸力並且在工件上常常產生毛刺。這個拉伸力在危險情況下危及切屑刃安全。
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總結
當銑刀軸心線和工件邊緣線重合或接近工件的邊緣線時,情況將很嚴重。達到較好銑削的總結: ①檢查機床的功率和剛度,以保證所需要的銑刀直徑能夠在機床上使用。 ②主軸上刀具的懸伸量盡可能達到最短,減小銑刀軸線與工件位置對沖擊載荷的影響。 ③采用適合於該工序的正確的銑刀齒距,以確保在切削時沒有太多的刀片同時和工件嚙合而引起振動,另一方麵,在銑削狹窄工件或銑削型腔時要確保有足夠的刀片和工件嚙合。 ④確保采用每刀片的進給量,以便在切屑足夠厚時能獲得正確的切削效果,從而減小刀具磨損。采用正前角槽形的可轉位刀片,從而獲得平穩的切削效果以及最低的功率。 ⑤選用適合於工件寬度的銑刀直徑。 ⑥選用正確的主偏角。 ⑦正確的放置銑刀。 ⑧僅僅在必要時使用切削液。 ⑨遵循刀具保養及維修的規則,並且監控刀具磨損。
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